Ласерско-интерферометарската опсерваторија за гравитациски бранови (Лиго) објави дека го детектирала најмасивниот познат судир на црни дупки, чиј краен резултат е огромна црна дупка со маса 225 пати поголема од онаа на Сонцето. Сигналот, означен како ГВ231123 (GW231123), е во спротивност со познатите модели на ѕвездена еволуција, а физичарите се тркаат да разберат како таквиот судир воопшто бил можен.
Црните дупки почнале да кружат една околу друга одамна и на крај се судриле и формирале уште помасивна црна дупка на околу 10 милијарди светлосни години од Земјата.
Лиго влезе во историјата на физиката во 2015 година, кога за прв пат детектираше гравитациски бранови – космичкиот одек од судирот на две црни дупки. Од тоа откритие, кое доби Нобелова награда, меѓународната колаборација на Лиго, Вирго (Италија) и КАГРА (Јапонија) продолжи внимателно да ја следи нашата галаксија. Оттогаш, тие открија многубројни сигнали од супернови, судири на неутронски ѕвезди и од околу 300 спојувања на црни дупки.
Но ГВ231123, првпат забележан на 23 ноември 2023 година, се чини дека е сосема нов ѕвер меѓу судирите на црни дупки. Двете огромни црни дупки – со маси 137 и 103 пати поголеми од масата на Сонцето – успеале да останат стабилни и покрај нивната заедничка маса и се завртеле со брзина 400.000 пати поголема од ротацијата на Земјата, создавајќи уште поголема црна дупка. За споредба, претходниот носител на рекордот, ГВ190521, имаше маса од околу 140 пати поголема од масата на Сонцето.
Со оглед на гравитационо хаотичната природа на околините на црните дупки, полни со набои на привлекување и одбивање, извонредно е што овој судир бил доволно стабилен за Лиго да ги детектира неговите гравитациски бранови. Сигналот траел 0,1 секунда.
„Според стандардните модели на ѕвездена еволуција, овие видови настани би требало да бидат невозможни“, вели Марк Ханам, член на Лиго и физичар на Универзитетот во Кардиф.
„Една можност е дека овие две црни дупки се формирани со спојување помали црни дупки“, додаде тој. „Ова е најмасивниот бинарен систем на црни дупки што некогаш сме го забележале со користење на гравитациски бранови и претставува сериозен предизвик за нашето разбирање за тоа како се формираат црните дупки“.
„Црните дупки се чини дека се вртат многу брзо – речиси на границата на дозволеното од општата теорија на релативност на Ајнштајн“, објаснува Чарли Хој, исто така член на Лиго и физичар на Универзитетот во Портсмут во Англија. „Ова ги отежнува моделирањето и толкувањето на сигналот. Тоа е одличен пример што го стимулира развојот на нашите теоретски алатки“.
Научниците ќе ги презентираат своите наоди за ГВ231123 следната недела на 24-тата Меѓународна конференција за општа релативност и гравитација (ГР24) и 16-тата конференција „Едоардо Амалди“ за гравитациски бранови. Двата настани се одржуваат заедно како собир ГР-Амалди во Глазгов, Велика Британија. Потоа податоците ќе бидат објавени, со што ќе започне трката за откривање на мистериите на ГВ231123 – иако е малку веројатно дека во скоро време ќе имаме јасен одговор.
„На заедницата ќе ѝ бидат потребни години за целосно да го разбере овој сложен сигнал и сè што тој имплицира“, додава Грегорио Каруло, член на Лиго и физичар на Универзитетот во Бирмингем. „Иако најверојатно станува збор за судир на црни дупки, клучот за толкување на неговите неочекувани карактеристики може да се наоѓа во посложени сценарија. Нè очекуваат возбудливи времиња!“
Физичарите првпат ги замислија гравитационите бранови уште кон крајот на 19 век, но Алберт Ајнштајн ја донесе идејата во центарот на вниманието. Бидејќи не е потребна светлина за да бидат детектирани, гравитационите бранови нудат уникатен начин за набљудување на универзумот и откривање на тајните за црните дупки, древните ѕвезди, па дури и темната материја.
